автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки

На правах рукописи

ФЕДОРОВ АЛЕКСЕЙ АРКАДЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УДАРНО-АКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА УПРОЧНЕНИЯ ПУТЕМ ПОДАЧИ АЗОТА В ЗОНУ ОБРАБОТКИ

Специальность: 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2010

004605556

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» в ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Научные руководители:

доктор технических наук Телевной A.B. доктор технических наук Сердюк B.C.

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие: ФГУП

доктор технических наук Еремин E.H.

кандидат технических наук Кирасиров О.М.

им. П.И. Баранова, г. Омск

Защита состоится "23 " июня 2010 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.178.05 при Омском государственном техническом университете по адресу: г. Омск, пр. Мира, 11, ауд. 6-340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Автореферат разослан 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент ^Масягин В.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Улучшение триботехнических характеристик узлов и агрегатов является одним из ключевых направлений при проектировании, изготовлении и эксплуатации объектов машиностроения. Известно, что в результате изнашивания поверхностей детали, первоначальные их свойства изменяются в сторону ухудшения. Эти изменения, в конечном счете, приводят к потере работоспособности узла и машины в целом. Известно также, что упрочнение приповерхностного слоя материала детали значительно повышает ее износостойкость. По этой причине в последние годы выделилась отдельная область научных знаний - инженерия поверхности.

Одними из наиболее перспективных методов повышения износостойкости деталей машин являются методы связанные с одновременным упрочнением приповерхностного слоя детали и внедрением в него твердых смазок, а также других веществ. Исследования, проведенные в данной области японскими учеными Лиу и Су, немецкими X. Линдером и Р. Квайтшом, отечественными - A.B. Телевным и другими, позволяют повысить износостойкость до 10 раз. В то же время производительность ударно-акустического метода обработки не достаточно высока, а физика процесса требует дальнейшего изучения. Поэтому исследование и совершенствование зарекомендовавшего себя на практике метода ударно-акустической обработки (УАО) в настоящее время является актуальным.

Цель работы заключается в повышении ресурса пар трения за счет расширения свойств объемной микропластичности материалов деталей при ударно-акустическом воздействии и одновременном насыщении микрообъемов приповерхностного слоя дисульфидом молибдена и азотом.

Объектом исследования являются процессы контактного взаимодействия деталей пар трения в подвижных соединениях топливных агрегатов.

Методы исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены с использованием теории трения, микропластичности и модели плазмы. Кроме того, использовались сведения об элементарных процессах при механическом активировании. Значительная часть работы базируется на экспериментальных данных, полученных с помощью машины трения, микротвердомера, микроскопа, аналитических весов, профилографа-профилометра и сканирующего зондового микроскопа. Использованы пакеты прикладных программ

Компас 3D V9, MS Office XP, модуль обработки изображений IMAGE ANALISIS (NT-MDT), SolidWorks/CosmosWorks.

Научная новизна работы состоит:

1. В повышении эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи в зону обработки технологического газа при нормальной температуре.

2. В создании нового типа регулярных микрорельефов на основе обнаруженных в зоне удара волн, с длиной 150-280 нм.

3. В разработке неразрушающего экспресс-метода (спектрального) контроля деталей после ударно-акустической обработки.

4. В разработке математической модели объемной микропластичности с использованием программного продукта Solid Works/COSMOSWorks.

5. В развитии теории объемной микропластичности в той ее части, где металл переходит в высоковозбужденное состояние.

Положения, выносимые на защиту:

1. Гипотеза об образовании в зоне удара волн нанометрового диапазона.

2. Изменения в теоретическом обосновании объемной микропластичности.

3. Спектральный метод контроля.

4. Математическая модель объемной микропластичности.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Разработана методика спектрального контроля деталей после У АО.

2. Определены рациональные режимы УАО с внедрением твердой смазки и подачей азота в зону обработки.

3. Разработанная технология прошла апробацию при изготовлении качающего узла топливных агрегатов авиационной техники на ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" и позволила повысить ресурс пар трения на 40%.

Прикладные результаты, полученные в ходе разработки технологии, включены в курс лекций по дисциплине "Электрохимические и электрофизические методы обработки. Новейшие технологические процессы" для студентов специальности 151001 "Технология машиностроения" Омского государственного технического университета.

Апробация работы.

Основные положения и материалы работы докладывались и обсуждались на IV Международном технологическом конгрессе " Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продук-

ции военного и гражданского назначения "(4-9 июня, 2007, Омск, Россия); на VI международной научно-технической конференции, посвященной 65-летию ОмГТУ "Динамика систем, механизмов и ма-шин"(13-15 нояб., 2007, Омск, Россия); на III международной научно-технической конференции "Проблемы исследования и проектирования машин"(27-28 нояб., 2007, Пенза, Россия); на IV Международной научно-технической конференции "Современные проблемы машино-строения"(26-28 нояб., 2008, Томск, Россия); на VII Международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин"(10-12 нояб., 2009, Омск, Россия); на расширенном заседании кафедры "Технология машиностроения" ГОУ ВПО "Омский государственный технический университет"; на семинаре кафедр ОмГТУ "Машины и аппараты химических производств" и "Технология машиностроения".

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 107 наименований. Основной текст изложен на 121 странице, содержит 2 таблицы и 74 рисунка.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, изложены научная новизна и практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе приводится обзорный анализ состояния вопроса в области упрочнения поверхностного слоя деталей машин. Рассмотрены технологические методы повышения износостойкости. В связи с интенсификацией эксплуатационных процессов, увеличением скоростей перемещения рабочих органов, повышением температур и давлений роль качества поверхностного слоя значительно возрастает. Одним из самых перспективных, на наш взгляд, методов повышения качества поверхностного слоя является УАО с внедрением твердой смазки.

Обзор проводился на основе работ И.И. Муханова, Х.М. Рахимя-нова, C.B. Бурова, Д.Д. Папшева, Л.Г. Одинцова, A.B. Телевного, А. Лиу, X. Линдера, Р. Квайтша и других отечественных и зарубежных ученых.

Исходя из результатов проведенного анализа, были сформулированы основные задачи исследования:

• Исследование состояния поверхности, обработанной ударно-акустическим методом, современными высокоразрешающими методами (сканирующая зондовая микроскопия и др.).

• Развитие метода УАО за счет подачи в зону обработки технологического газа (азота).

• Постановка эксперимента и сопоставление его с теоретическими предпосылками.

• Разработка математической модели объемной микропластичности.

Вторая глава посвящена физико-химическим основам предлагаемого процесса УАО с внедрением твердой смазки и подачей азота в зону обработки. Отмечены особенности данного метода обработки. Подробно рассмотрена физика процесса объемной микропластичности, в том виде, в котором ее представлял A.B. Телевной, на основе которой базируется УАО. Особое внимание уделено четырем вопросам, ответы на которые являются предпосылками для проведения экспериментальных исследований:

1. Способен ли металл во время ударно-акустической обработки абсорбировать азот?

2. К чему приведет такое насыщение азотом микрообъемов металла?

3. На какую глубину способен внедриться азот?

4. Почему MoS2, попадая в расплав, не распадается на Мо и

2 S ?

Теоретические предпосылки о внедрении азота в металл основаны на возможности внедрения в него дисульфида молибдена во время ударно-акустической обработки. Действительно, если дисульфид молибдена, размер частиц которого может достигать нескольких микрометров, внедряется в металл, то естественно предположить, что азот, радиус нейтрального атома которого равен 0,071 нм, тоже будет внедряться в металл.

При ответе на второй вопрос полезно воспользоваться теорией химико-термической обработки и, в частности, азотирования. Известно, что наличие азота в поверхностном слое существенно повышает микротвердость и износостойкость за счет образования твердых и прочных нитридов. Но это относится к "классическому" азотированию, где нагрев и охлаждение деталей происходят более или менее равномерно. В нашем случае нагрев и охлаждение происходят за период

времени 10 6 с, поэтому трудно оценить какие фазы при этом будут

присутствовать в нашем случае. При внедрении азот будет находиться только в конусообразном микрообъеме.

Упрочнение предположительно будет происходить за счет легирования этой фазы азотом, что должно привести к повышению микротвердости. Глубина внедрения азота оценивалась приближенно, так как высокая сложность процессов, происходящих при движении конуса скольжения сквозь твердое тело, не позволяет строгими теоретическими методами определить глубину внедрения азота. Качественная оценка глубины внедрения и количественные соотношения для частных случаев ударно-акустического воздействия могут быть получены на основе анализа обмена механической энергией между инструментом и конусом скольжения, а также экспериментальных исследований.

Рис. 1. Расчетная схема определения глубины внедрения активированного объема материала в твердое тело: 1 - шаровой сегмент (рабочая поверхность инструмента);

2 - обрабатываемая поверхность твердого тела; 3 - исходный конус скольжения; 4 - конус скольжения в момент времени ?

Глубина насыщения поверхностного слоя азотом в данном случае не может быть больше, чем глубина проникновения конуса скольжения Ь (не более 900 мкм). А глубина проникновения конуса пропорциональна начальной скорости движения конуса и рассчитывается согласно схеме (рис. 1).

При ответе на четвертый вопрос необходимо воспользоваться сведениями из теоретической химии. Известно, что помимо температуры, важным фактором является время протекания реакции. В нашем случае, попадание Мо32 в расплав, не приводит к его распаду, в связи с коротким временем его существования - несколько микросекунд. Этого времени недостаточно, чтобы расплавить частицу дисульфида молибдена. Однако не отрицается возможность частичного подплавления частиц дисульфида молибдена.

Несмотря на то, что комплексная физическая модель процесса объемной микропластичности, на которой базируется УАО, была сформирована в начале 80-х годов двадцатого столетия, до настоящего времени дискуссионными остаются некоторые вопросы. Они связаны с

формированием конусообразного микрообъема металла под поверхностным слоем в результате нагружения обрабатываемой заготовки сферой. В частности, не ясен характер распределения напряжений внутри обрабатываемой заготовки при ударе сферическим наконечником ультразвукового инструмента.

Для оценки распределения напряжений данный процесс был смоделирован в программной среде Cosmos Works, интегрированной в пакет Solid Works (рис. 2, 3). С помощью метода конечных элементов получена картина распределения напряжений под поверхностью обрабатываемого материала (рис. 4а).

Рис.3. Модель с заданными граничными условиями и сеткой конечных элементов

В результате анализа картины напряжений становится очевидным, что во время нагружения существуют касательные напряжения, которые приводят к формированию конусообразного микрообъема металла. При этом максимальные усилия сжатия (рис. 4в) и максимальные перемещения (рис. 4г) возникают в центре площадки контакта инструмента и обрабатываемого ролика. Конус скольжения формируется из микрообъема, область максимальных перемещений которого выделена на рис. 46 изоповерхностью. Эти данные хорошо сопоставляются с результатами экспериментов, полученных A.B. Телевным.

В третьей главе описана методика и аппаратура для проведения экспериментальных исследований.

Цель экспериментальных исследований доказать: 1) при УАО металл, перешедший в высоковозбужденное состояние, способен абсорбировать подаваемый в зону обработки азот; 2) насыщение микрообъ-

Рис.2. Пространственная модель ролика и инструмента

емов азотом дает существенный прирост микротвердости, износостойкости и других характеристик.

В)

Г)

Рис. 4. Результаты расчета: а) распределение напряжений внутри объема ролика при внедрении сферического сегмента; б) область максимальных перемещений, ограниченных изоповерхностью в) усилие сжатия; г) перемещение

Для этого ударно-акустическая установка была дооснащена системой подачи азота в зону обработки (рис. 5).

Рис. 6. Аэрограф "РаазЬе":

1 - распылитель; 2 - корпус; 3 - рычаг управления воздушным клапаном и иглой; 4 - воздушный клапан; 5 - бачек для суспензии; 6 - шланг подвода технологического газа

Рис. 5. Установка для УАО с внедрением твердых смазок и подачей технологического газа в зону обработки: 1 - универсальный металлорежущий станок; 2 - ультразвуковой генератор; 3 - манометр; 4,7 - шланги для подвода и сброса воды с магнитострикцион-ного преобразователя; 5 - обрабатываемые образцы; 6 - динамический технологический модуль; 8 - баллон с азотом; 9 - газовый редуктор; 10 - шланг для подачи азота в зону обработки

Для насыщения расплава азотом, был разработан специальный способ подачи технологической суспензии ( Мо82 +керосин) и газа в зону обработки. Для этой цели был выбран аэрограф "РааБЬе'Хрис. 6).

Аэрограф закрепляется в специально спроектированном приспособлении. Оно представляет собой гибкую трубку с шаровым шарниром на конце. Шарнир позволяет установить аэрограф под любым углом в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что облегчает подачу суспензии и газа в зону обработки.

Опыты проводили на роликах цилиндрической формы из стали 45ХНМА и углеродистых сталей, с твердостью НВ 269-341, диаметром 40 мм и шириной 12 мм.

Маркированные ролики обезжиривали спиртом. Далее измеряли микротвердость. Для большей достоверности на каждом образце наносили по три отпечатка. Шероховатость измеряли на профилографе-профилометре модели 201 завода "Калибр". Измерения проводили на трех участках, расположенных под углом 120° друг к другу. Из трех измерений рассчитывали среднее арифметическое значение, которое и

считали за показатель шероховатости. Далее образцы взвешивались на аналитических весах.

Все образцы были разделены на три партии: первая обрабатывалась УАО с внедрением твердой смазки. В качестве твердой смазки использовали дисульфид молибдена ( MoS2 ). Суспензию из MoS2 и керосина приготавливали в соотношении 1:4. Технологическую суспензию перед обработкой наносили кистью. Вторая партия также обрабатывалась УАО с внедрением твердой смазки. Отличие заключается в том, что технологическую суспензию наносили не кистью, а распыляли из аэрографом с помощью сжатого воздуха. Технологическую суспензию в этом случае готовили в соотношении 1:7, так как суспензия с соотношением 1:4 слишком густая и плохо продувается через аэрограф. Партия № 3 обрабатывалась УАО с внедрением твердой смазки. Отличие заключалось в том, что технологическая суспензия продувалась через аэрограф азотом, а не сжатым воздухом. Это было сделано для того, чтобы выявить, что присутствие кислорода в зоне обработки нежелательно. Давление азота на входе в аэрограф регулировали так, чтобы оно не превышало 0,55 МПа.

После обработки образцы промывались в спирте и высушивались на воздухе. Далее образцы подвергали замерам и испытаниям. Микротвердость измеряли на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке на ин-дентор 100 г (0,98 Н) в течение 10 с. В качестве оборудования для исследования износостойкости использовали машину трения ИИ 5018, на которой осуществлялось трение ролика по ролику с фиксированным коэффициентом проскальзывания 15±2%.

Ниже представлены результаты проведенных экспериментальных исследований. Полученные данные о весовом износе и моменте трения в зависимости от времени представлены на рис. 7,8 соответственно. Анализ данных зависимостей свидетельствует, что образцы после обработки с помощью предлагаемого процесса (кривая 3) имеют более высокий уровень износостойкости, чем образцы после ударно-акустической обработки с внедрением твердой смазки (кривая 2), а также меньший момент трения (рис. 8, кривая 2).

Анализируя кривые зависимости микротвердости от глубины поверхностного слоя, становится очевидным, что предлагаемый процесс (рис. 9, кривая 4) позволяет достигать более высокой микротвердости, чем ударно-акустическая обработка на основе объемной микропластичности (рис. 9, кривые 1,2,3). Максимальная микротвердость, как и после УАО, достигается на глубине 10-15 мкм от поверхности.

ли, г 0.080 0.060 0.01,0 0,020

1 у /

у у

у 2 3

У У

tU.Hn 2.5 2 1.5 1

0.5

О

15 20 25 Г, иш о—5—Ю

/

I/

А л

20 25 30 1т

Рис. 7. Зависимость весового износа от времени: 1 - ролики после шлифования и полирования, 2 - ударно-акустическая обработка с внедрением дисульфида молибдена, 3 - предлагаемый процесс

Рис. 8. Зависимость момента трения от времени: 1 - ударно-акустическая обработка с внедрением дисульфида молибдена, 2 - предлагаемый процесс

Рис. 9. Зависимость микротвердости от глубины поверхностного слоя: 1 - У АО при Р = 25 Н; 2 - УАО при Р = 75 Н; 3 - УАО при

Р = 100 Н; 4 - предлагаемый процесс Установлены аномальные явления при попадании индентора в центр конусообразного микрообъема. Микротвердость в этом случае достигала 50 ГПа и более, что сравнимо с твердостью алмаза. Такие сверхвысокие значения твердости получены и в работах японских ученых. Поэтому естественно предположить, что в нашем случае, как и в

других работах, индентор опирался на пленку стеклообразного твердого вещества.

Следует также отметить, что высокая твердость поверхности не сопровождалась повышением хрупкости (поверхность имела высокую вязкость). Впервые Пальмквист (Palmquist) использовал методику расчета вязкости материала по длине трещин, выходящих из вершин отпечатка алмазной пирамиды. В нашем случае трещины Пальмквиста не наблюдались ни на одном из образцов, что свидетельствует о высокой вязкости поверхностного слоя при одновременно его высокой твердости.

Поверхность деталей, обработанных ударно-акустическим методом, была впервые нами исследована с помощью одного из самых современных высокоразрешающих методов - сканирующей зондовой микроскопии. Для этого использовался атомно-силовой микроскоп SOLVER Р47 с уникальным пространственным разрешением и большим числом методик исследования поверхности.

Исследования, проведенные на атомно-силовом микроскопе SOLVER Р47, подтвердили гипотезу о том, что подача азота в зону обработки снижает коэффициент трения на обработанной детали.

На рисунках 10 и 1] представлены сканы, отражающие распределение токового сигнала LF с выхода четырехсекционного полупроводникового фотодиода.

0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Рис. 10. Фрейм, полученный с образца после УАО с внедрением твердой смазки

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 ут

Рис. 11. Фрейм, полученный с образца после УАО с внедрением твердой смазки и подачей азота в зону обработки

Сигнал LF пропорционален торсионному изгибу кантилевера и отображает распределение сил трения в СЗМ-кадре. Сравнивая фрейм, полученный с образца после УАО с внедрением твердой смазки (рис. 10) и фрейм, полученный с образца после предлагаемой технологии (рис. 11), можно заключить, что подача азота в зону обработки снижает коэффициент трения. Наиболее вероятной причиной разброса в распределении коэффициента трения во фрейме, по нашему мнению является неравномерное внедрение дисульфида молибдена и азота в зоне обработки.

Высокое пространственное разрешение ACM SOLVER Р47 позволило установить также, что зона удара представляет собой не просто участок гладкой поверхности, а волнообразный рельеф с длиной волны 150-280 нм(рис. 12).

1 2

Рис. 12. Зона удара: 1 - центр удара; 2 - волнообразный рельеф

Это обнаружилось благодаря тому, что ACM SOLVER Р47 строит трехмерное изображение рельефа, а в объективе микроскопа видна лишь двумерная картина.

Данная особенность представляет интерес в плане создания регулярного микрорельефа. В литературных данных отмечается, что волны с такой длиной могут существовать в твердых и жидких телах, их принято называть гиперзвуковыми.

На рисунке 13 представлен фрейм размером 20x20 мкм, где видны несколько зон ударов ультразвукового инструмента. Нерегулярность их расположения обоснована люфтом ультразвукового инструмента в поперечном направлении.

Чтобы добиться регулярности в расположении зон ударов, была увеличина жесткость конструкции динамического технологического модуля. Для этого фторопластовые элементы в опорах магнитострик-ционного преобразователя были заменены на стальные. Только в этом случае стало возможным получение поверхности, представленной на рисунке 14.

Рис. 13. Волнообразный рельеф в Рис. 14. Регулярное расположение зонах удара зон удара

На рисунке 15 представлено соответствующее распределение фазового контраста рисунка 13. Оно было получено с помощью методики, использующей колебания при сканировании поверхности прерывисто-контактным (полуконтактным) методом.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 ¡лп

Рис. 15. Распределение фазового контраста

Распределение фазового сдвига по поверхности отражает распределение характеристик материала образца. В нашем случае оно отображает кристаллическую фазу (светлые сегменты) и высокопрочную фазу конусов (темные сегменты).

В работах A.B. Телевного показано, что при ультразвуковом на-гружении материала, внутри него возникают и распространяются вглубь продольно-пластические волны. Они проявляются в виде интерференции металлических волн. В связи с вышесказанным, наиболее вероятной гипотезой появления в зоне удара волн нанометрового размера, автор считает следующую: при переходе металла в высоковозбужденное состояние, волны, возникающие от удара ультразвукового инструмента, начинают распространятся не только вглубь, но и по поверхности. Несколько микросекунд микрообъем металла в зоне удара находится в высоковозбужденном (квазижидком) состоянии. В этот момент волна, пробегающая по поверхности, формирует волнообразный рельеф. Далее квазижидкий металл застывает, сохраняя на поверхности волнообразный рельеф.

В четвертой главе представлены результаты практической реализации работы на производстве и сведения о методологии принципиально нового, неразрушающего контроля состояния приповерхностного слоя деталей, обработанных ударно-акустическим методом. Данный метод основан на фиксировании спектра (цветных полос) на поверхности деталей и назван спектральным.

Рис. 16. Фрагмент цилиндрического ролика 0 40 мм из стали У10 после УАО: 1 - блик; 2 - обработанные участки; 3 - необработанный

участок

На рисунке 16 представлен фрагмент ролика 0 40 мм и шириной 12 мм из стали У10 после УАО, освещенный лампой накаливания мощностью 60 Вт. Для наглядности ролик обработан с левой и правой стороны, а в центре оставлен необработанный участок шириной 3 мм. В центре ролика видна ярко-желтая область 1, это отражение лампы накаливания. По обе стороны от нее располагаются цветные полосы, которые на необработанном участке прерываются.

Известно, что для получения спектра свет должен разделиться на цветные составляющие, пройдя через прозрачную призму или пленку. В нашем случае прозрачным веществом предположительно является стеклообразная пленка из углерода. Возможность ее образования на поверхности детали не исключается при уточнении физики процесса объемной микропластичности, при этом предлагается следующая гипотеза: при переходе металла в высоковозбужденное состояние, атомы углерода отрываются от решетки и диффундируют из глубины поверхности детали. Далее микроскопический расплав вместе с пленкой, образовавшейся в результате миграции углерода к поверхности, отдает тепло объему обрабатываемого металла. В результате действия высокого градиента температур, расплав с пленкой застывают.

Появление цветных полос можно объяснить интерференцией. В данном случае взаимодействуют волны, разность хода которых создается за счет отражений от верхней и нижней поверхностей пленки.

Преимущества нового метода контроля следующие:

1) осуществление экспресс - метода контроля (не снимая деталь со станка);

2) отсутствие специальных приборов контроля.

3) снижение требований к квалификации контролера (контролировать может и рабочий, осуществляющий УАО)

Технологические проверочные испытания проводились на ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" в связи с циклом работ, направленных на повышение ресурса качающего узла топливного агрегата авиационной техники. Работы осуществлялись в три этапа. На первом этапе испытывались азотированные шестерни, изготовленные по существующей заводской технологии.

Результаты проверочных испытаний показали, что через 1000 часов работы выявился прогрессирующий износ, который составил 0,05 мм. Давление насоса на выходе снизилось и не отвечало требованиям технических условий на изделие.

Второй этап включал обработку цапф шестерни масляного насоса ударно-акустическим методом с внедрением дисульфида

молибдена. При этом из технологического процесса исключалась операция азотирования.

Результаты замеров основных размеров цапф шестерни через 500, 1000 и 1200 часов показали, что износ через 500 часов составил порядка 3 мкм, после 1000 часов - 7 - 10 мкм и спустя 1200 часов 15 мкм. Кроме того, замеры показали образование на цапфах небольшой конусности (10 - 12 мкм). Поверхности детали имели хорошее состояние - без следов прогрессирующего износа, микросварки и выкрашивания. Деталь пригодна для дальнейшей эксплуатации.

Третий этап включал упрочнение цапф ударно-акустическим методом с внедрением дисульфида молибдена и подачей азота в зону обработки. При этом из технологического процесса также исключалась операция азотирования.

Замеры размеров цапф через 500, 1000, 1200 и 1400 часов показали, что износ через 500 часов составил порядка 1 мкм, после 1000 часов - 3 - 5 мкм, через 1200 часов - 10 мкм и спустя 1400 часов 12 - 14 мкм. Конусность составляла 5-7 мкм. Поверхности цапф имели хорошее состояние - без следов прогрессирующего износа и выкрашивания. Деталь пригодна для дальнейшей эксплуатации.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлено экспериментально, что подача азота в зону обработки во время ударно-акустического упрочнения приводит к повышению микротвердости и износостойкости.

2. Разработана конструкция динамического технологического модуля повышенной жесткости, в результате чего создан регулярный микрорельеф нового типа.

3. Установлены и проверены на практике рациональные режимы УАО с внедрением твердой смазки и подачи азота в зону обработки.

4. Разработана методика неразрушающего экспресс метода контроля деталей после УАО.

5. Разработана математическая модель взаимодействия инструмента с обрабатываемым материалом с использованием программного продукта Solid Works/ Cosmos Works, позволяющая определить характер распределения напряжений при формировании конуса скольжения.

6. Разработано теоретическое дополнение к теории объемной микропластичности в той части, где металл переходит в высоковозбужденное состояние.

7. Разработанная технология прошла успешную апробацию на производстве, в результате которой выявлено увеличение ресурса качающего узла топливного агрегата авиационной техники.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Моргунов, А.П. Влияние подачи азота в зону обработки при нанометаллургическом процессе на триботехнические характеристики поверхностного слоя деталей машин / А.П. Моргунов, A.A. Федоров // Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения : IV Международный технологический конгресс (г. Омск, 4-9 июня 2007 г.). - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2007. - 4.2. - с. 366 - 370.

2. Моргунов, А.П. Исследование на износостойкость стали 45ХНМА, полученной нанометаллургическим процессом / А.П. Моргунов, A.A. Федоров // Современные технологии в машиностроении: сборник статей XI Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2007. - С. 19 - 21.

3. Моргунов, А.П. Получение коррозионностойких поверхностных слоев сталей нанометаллургией / А.П. Моргунов, A.A. Федоров // Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сборник статей III Международной научно-технической конференции. - Пенза, 2007. - С. 6 - 7.

4. Моргунов, А.П. Получение сверхтвердых аморфных приповерхностных слоев сталей нанометаллургией / А.П. Моргунов, A.A. Федоров // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. VI Междунар. науч.-техн. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. - Кн. 2. -С. 373-377.

5. Моргунов, А.П. Создание высокопрочных поверхностей с регулярным микрорельефом нанометаллургией / А.П. Моргунов, A.A. Федоров И Проблемы исследования и проектирования машин: сборник статей III Международной научно-технической конференции. -Пенза, 2007.-С. 118-121.

6.* Моргунов, А.П. Спектральный метод контроля деталей после ударно-акустической обработки / А.П. Моргунов, A.A. Федоров. // Технология машиностроения. - 2007. - №7. - С. 64.

7.* Телевной, A.B. Нанометаллургический процесс на основе объемной микропластичности / A.B. Телевной, A.A. Федоров // Омский научный вестник. - 2006. - № 3(36). - С. 104 - 107

8. Моргунов, А.П. Повышение ресурса машин ударно-акустическим методом с внедрением твердой смазки и подачей азота в

зону обработки / А.П. Моргунов, A.A. Федоров // Современные проблемы машиностроения. Труды IV Международной научно-технической конференции. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008 - С. 207 -211.

9. Моргунов, А.П. Моделирование процесса объемной микропластичности методом конечных элементов в среде Cosmos Works / А.П. Моргунов, B.C. Сердюк, В.Г. Чуранкин, A.A. Федоров // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. VII Междунар. науч.-техн. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. - Кн. 2. - С. 282 - 285.

Личный вклад в статьях, опубликованных в соавторстве, составляет не менее 70%.

* Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ ИЗМЕНЕНИЯ

СВОЙСТВ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

1.1. Изменение свойств материала под действием поверхностного пластического деформирования (ППД).

1.1.1. Изменение свойств материала под воздействием статических методов ППД.

1.1.2. Изменение свойств материала под воздействием ударных методов ППД.

1.2. Улучшение свойств материала под воздействием высококонцентрированных потоков энергии.

1.2.1. Ультразвуковая упрочняюще-чистовая обработка.

1.2.2. Ударно-акустическая обработка.

1.3. Задачи исследований.

ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА

УДАРНО-АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ С ВНЕДРЕНИЕМ ТВЕРДОЙ СМАЗКИ И ПОДАЧЕЙ АЗОТА В ЗОНУ ОБРАБОТКИ.

2.1. Физика процесса объемной микропластичности.

2.2. К вопросу о способности металла абсорбировать азот во время ударно-акустической обработки.

2.3. Влияние подачи азота в зону обработки при УАО на физико-механические свойства стали.

2.4. Оценка глубины внедрения азота.

2.5. Устойчивость дисульфида молибдена в условиях кратковременного воздействия высоких температур.

2.6. Моделирование процесса объемной микропластичности методом конечных элементов в среде COSMOSWorks.

2.7. Выводы.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И АППАРАТУРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1. Объекты исследований.

3.2. Установка для УАО с внедрением твердых смазок и подачей технологического газа в зону обработки.

3.3. Разработка способа подачи газа и технологической суспензии в зону обработки.

3.4. Методика проведения эксперимента.

3.5. Исследование зависимости микротвердости от глубины поверхностного слоя.

3.6. Исследование влияния метода обработки на износ образцов.

3.7. Исследование поверхности образцов с помощью сканирующей зондовой микроскопии.

3.8. Исследование глубины внедрения твердой смазки в зависимости от усилия прижатия ультразвукового инструмента.

3.9. Выводы.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

4.1. Результаты технологических проверочных испытаний.

4.2. Спектральный метод контроля состояния приповерхностного слоя.

4.3. Выводы.

Улучшение триботехнических характеристик узлов и агрегатов техники является одним из ключевых направлений при проектировании, изготовлении и эксплуатации объектов машиностроения. Известно, что в результате изнашивания поверхностей детали, первоначальные их свойства изменяются в сторону ухудшения. Эти изменения, в конечном счете, приводят к потере работоспособности узла и машины в целом. Известно также, что упрочнение приповерхностного слоя материала детали значительно повышает ее износостойкость. Очевидно, по этой причине в последние годы выделилась отдельная область научных знаний - инженерия поверхности.

В данной работе предлагается комплексный подход к повышению износостойкости (упрочнение, снижение коэффициента трения, повышение совместимости, создание регулярного микрорельефа, насыщение инородными веществами приповерхностного слоя детали).

Цель работы заключается в повышении ресурса пар трения за счет расширения свойств объемной микропластичности материалов деталей при ударно-акустическом воздействии и одновременном насыщением микрообъемов приповерхностного слоя твердой смазкой и азотом.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. В повышении эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи в зону обработки технологического газа при нормальной температуре.

2. В создании нового типа регулярных микрорельефов на основе обнаруженных в зоне удара волн, с длиной 150-280 нм.

3. В разработке неразрушающего экспресс-метода (спектрального) контроля деталей после ударно-акустической обработки(УАО).

4. В разработке математической модели объемной микропластичности с использованием программного продукта Solid Works/COSMOSWorks.

5. В развитии теории объемной микропластичности в той ее части, где металл переходит в высоковозбужденное состояние.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Разработана методика спектрального контроля деталей после УАО.

2. Установлены рациональные режимы УАО с внедрением твердой смазки и подачей азота в зону обработки.

3. Разработанная технология прошла апробацию в процессе изготовления качающего узла топливных агрегатов авиационной техники на ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро".

Диссертация состоит из четырех глав.

В первой главе приводится анализ состояния вопроса в области упрочнения поверхностного слоя деталей машин. Приводится краткое описание поверхностного слоя и влияние его состояния на надежность работы машин. Здесь же перечислены основные методы поверхностно-пластического деформирования (ППД). Дан обзор статических методов ППД, приведены их приемущества и недостатки. Выполнен сравнительный анализ с динамическими методами ППД. Описаны группы деталей, которые обрабатываются методами ППД. Особая роль отводится обработке высококонцентрированными потоками энергии, как способу получения принципиально новых классов поверхностей: нанокри-сталлических и аморфных. Указываются способы получения нанокристалличе-ских материалов. Объясняются причины их высокой прочности. Дана характеристика аморфных материалов и способов их получения. Кратко описана лазерная обработка. Подробнее рассмотрена УАО, которая является основополагающей при разработке предлагаемой технологии.

По результатам анализа сформулированы задачи, положенные в основу диссертации.

Вторая глава посвящена физико-химическим основам предлагаемого процесса УАО с внедрением твердой смазки и подачей азота в зону обработки. Отмечены особенности данного метода обработки. Подробно рассмотрена физика процесса объемной микропластичности, в том виде, в котором ее представлял А.В. Телевной, на которой базируется УАО. Особое внимание уделено четырем вопросам, ответы на которые являются предпосылками для проведения экспериментальных исследований:

1. Способен ли металл во время ударно-акустической обработки абсорбировать азот?

2. К чему приведет такое насыщение азотом микрообъемов металла?

3. На какую глубину способен внедриться азот?

4. Почему MoS2, попадая в микрорасплав, не распадается на Мо и 25 ?

Обозначены теоретические предпосылки внедрения азота в металл. Рассмотрено влияние подачи азота в зону обработки на физико-механические свойства стали. Приближенно оценена глубина внедрения азота в поверхностный слой. Отмечена устойчивость дисульфида молибдена в условиях кратковременного воздействия высоких температур. Описан механизм смазывания дисульфида молибдена. Разработана математическая модель объемной микропластичности.

В третьей главе приведена методика проведения экспериментальных исследований. Определены цели исследований. Выбраны объекты исследований. Разработан способ подачи суспензии и технологического газа (азота) в зону обработки. Приводится описание установки для экспериментальных исследований.

Также здесь представлены результаты экспериментальных исследований. Приведены сканы со сканирующего зондового микроскопа. Построены графики зависимости микротвердости образцов от глубины поверхностного слоя. Оценена износостойкость и представлены графики момента трения роликов, обработанных по предлагаемой технологии и с помощью ударно-акустического метода с внедрением твердой смазки. Предложены некоторые изменения теоретического обоснования объемной микропластичности.

Четвертая глава знакомит с результатами внедрения предлагаемой технологии на производстве. Также эта глава знакомит с методологией неразрушаю-щего контроля состояния приповерхностного слоя деталей, обработанных ударно-акустическим методом. Обосновано отсутствие некоторых цветов в спектре. Выявлено, что световая картина на поверхности образца зависит от материала образца и параметров освещения: тип источника, мощность источника, угол зрения.

В заключении приведены основные выводы и результаты работы.

В целом диссертация содержит 121 страницу машинописного текста, 74 рисунка, 2 таблицы, библиографический список, содержащий 107 наименований литературных источников, приложение.

1. Состояние вопроса в области изменения свойств приповерхностного слоя металла при различных механических и физико-технических воздействиях

Надежность работы машин непосредственно связана с качеством поверхностного слоя деталей, которое характеризуется геометрическими и физико-механическими параметрами. При эксплуатации детали машин контактируют друг с другом или с окружающей средой. От качества поверхностного слоя зависят эксплуатационные свойства: сопротивление усталости, износостойкость, коррозионная стойкость, сопротивление контактной усталости и др. [33]. В связи с интенсификацией эксплуатационных процессов, увеличением скоростей перемещения рабочих органов, повышением температур и давлений роль качества поверхностного слоя значительно возрастает [22,46]. Связь характеристик качества поверхностного слоя с эксплуатационными свойствами деталей свидетельствует о том, что оптимальная (с точки зрения повышения эксплуатационных свойств деталей) поверхность должна быть достаточно твердой, иметь сжимающие остаточные напряжения, мелкодисперсную структуру, сглаженную форму микронеровностей с большой площадью опорной поверхности [55].

С помощью широко применяемых методов окончательной обработки (шлифование, хонингование, доводка) создается необходимая форма деталей с заданной точностью, но часто не обеспечивается оптимальное качество поверхностного слоя, которое достигается поверхностным пластическим деформированием (ППД) [8,44,70,71,72], химико-термической обработкой (ХТО) [23,43,80,89,96], нанесением различных покрытий [20,25,26,52,53,90], обработкой концентрированными потоками энергии [94] и другими методами.

В результате упрочнения поверхностного слоя повышается износостойкость, стойкость к коррозионным воздействиям и т.д. Во многих случаях удается повысить запас прочности деталей в 1,5-3 раза.

4.3. Выводы

1. Предлагаемый процесс позволяет увеличить ресурс качающего узла топливного агрегата в 1,4 раза, при этом из технологического процесса исключается дорогостоящая и продолжительная операция азотирования.

2. Разработан неразрушающий экспресс метод контроля состояния приповерхностного слоя после ударно-акустической обработки. Метод позволяет однозначно определить наличие высокопрочных конусообразных микрообъемов в приповерхностном слое обрабатываемого материала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлено экспериментально, что подача азота в зону обработки во время ударно-акустического упрочнения приводит к повышению микротвердости и износостойкости.

2. Разработана конструкция динамического технологического модуля повышенной жесткости, в результате чего создан регулярный микрорельеф нового типа.

3. Установлены и проверены на практике рациональные режимы УАО с внедрением твердой смазки и подачи азота в зону обработки.

4. Разработана методика неразрушающего экспресс метода контроля деталей после УАО.

5. Разработана математическая модель взаимодействия инструмента с обрабатываемым материалом с использованием программного продукта Solid Works/ Cosmos Works, позволяющая определить характер распределения напряжений при формировании конуса скольжения.

6. Разработано теоретическое дополнение к теории объемной микропластичности в той части, где металл переходит в высоковозбужденное состояние.

7. Разработанная технология прошла успешную апробацию на производстве, в результате которой выявлено увеличение ресурса качающего узла топливного агрегата авиационной техники на 40%.

1. Абросимова, Г.Е. Образование, структура и микротвердость нанок-ристаллических сплавов Ni-Mo-B / Г.Е. Абросимова, А.С. Аронин, И.И. Зверь-кова//Физика твердого тела. 1998.-№1,-С. 10-16.

2. Азот в металлах / В.В. Аверин, А.В. Ревякин, В.И. Федорченко, JI.H. Козина. М.: Металлургия, 1976. 224 с.

3. Алексеев A.M. Микроскопия латеральных сил (MJIC) Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ntmdt.ru/SPM-Techniques/SPM-Methodology/LateralForceMicroscopyLFM/text44.html. - Загл. с экрана.

4. Алексеев, Ю.В. О моделировании структурных изменений в твердом материале при сильном сжатии и сдвиге / Ю.В. Алексеев, Я.М. Колотыр-кин, Ю.А. Попов//ЖФХ.- 1989.-Т. 63, № 8.-С. 2136-2139.

5. Алямовский, A.A. Solid Works. Компьютерное моделирование в инженерной практике/ А.А. Алямовский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов,

6. A.И. Харитонович, Н.Б. Пономарев. СПб.: БХВ Петербург, 2005 - 800 е.: ил.

7. Алямовский, А.А. Solid Works. Инженерный анализ методом конечных элементов/ А.А. Алямовский. М.: ДМК Пресс, 2004. - 432 е.: ил. (Серия «Проектирование»).

8. Аморфные металлические сплавы / Отв. ред. Ф.Е. Люборский. пер. с англ. М.: Металлургия, 1987. - 584 с.

9. Анцупов, В. П. Применение деформационного плакирования гибким инструментом для повышения износостойкости деталей пар трения /

10. B.П. Анцупов, В.Б. Савельев, Р.Н. Савельева // Трение и износ. 1996. - № 2(17).-С. 221 -224.

11. Артамонов, Б.А. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов: Учеб. пособие (в 2-х томах). Т. II. Обработка материалов с использованием высококонцентрированных источников энергии /

12. Б.А. Артамонов, Ю.С. Волков, В.И. Дрожалова и др. М.: Высш. школа, 1983. -208 с.

13. Ашкенази, Г. И. Цвет в природе и технике / Г. И. Ашкенази. М.: Энергоатомиздат, 1985. 96 с.

14. Банн, Ч. Кристаллы. Их роль в природе и науке / Ч. Банн: пер. с англ. М.: Изд-во Мир, 1970. - 311 с.

15. Башенко, В.В. Электроннолучевые установки / В.В. Башенко Л.,1972.

16. Белевский, JI.C. Повышение износостойкости нанесением медьсодержащих покрытий проволочными щетками / JI.C. Белевский, В.П. Анцупов, В.А. Досманов // Трение и износ. 1989. - № 1(10). - С. 119 - 123.

17. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф: пер. с англ. М.: Наука, 1973. - 720 с.

18. Боуден, Ф.П. Трение и смазка твердых тел / Ф.П. Боуден, Д.Д. Тей-бор: пер. с англ. М.: Машиностроение, 1968. - 543 с.

19. Брейтуэйт, Е.Р. Твердые смазочные материалы и антифрикционные покрытия / Е.Р. Брейтуэйт. М.: Химия, 1967. 320 с.

20. Бутенко, В.И. Эффективные методы обработки отверстий / В.И. Бу-тенко, А.В. Чистяков // Станки и инструменты. 1990. - №5. - С. 26 - 27.

21. Власов, В.М. Триботехнический анализ структур стали У10А после электрогидроимпульсного упрочнения / В.М. Власов, Н.В. Мельниченко, В .Б. Беляев // Трение и износ. 1993. - № 6(14). - С. 1067 - 1071.

22. Володин, А.П. Новое в сканирующей микроскопии / А.П. Володин // Приборы и техника эксперимента. 1998. - №6. - С. 3 - 42.

23. Воронин, Н.А. Применение вакуумных ионно-плазменных технологий для повышения работоспособности узлов трения и инструмента / Н.А. Воронин, С.Н. Григорьев // Технология машиностроения. 2005. - № 11. - С. 24 -28.

24. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы/ Р. Галлагер: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 428 е., ил.

25. Гаркунов, Д.Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов. М.: Машиностроение, 1985.-424 с.

26. Герасимов, С.А. Газобарическое азотирование сталей / С.А. Герасимов и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. - № 6.-С. 7-9.

27. Глинка, H.J1. Общая химия: учеб. пособие для вузов / H.J1. Глинка: Л.: Химия, 1983.-704 с.

28. Говорин, Е. В. Установка для метано-кислородного напыления упрочняющих покрытий из порошковых материалов / Е. В. Говорин // Технология машиностроения. 2006. - № 11. - С. 47 - 48.

29. Горбань, В.Г. Взаимосвязь структуры и износостойкости газотермических покрытий на основе хрома / В.Г. Горбань, В.В. Сычев // Трение и износ. 1994.-№ 6(15). - С. 1014-1021.

30. Гуляев, А.П. Металловедение / А.П. Гуляев. М.: Металлургия, 1986. 544 с.

31. Гуреев, Д.М. Влияние лазерного излучения и последующего износа на изменение микромеханических характеристик поверхности стали 40Х /Д.М. Гуреев, Р.Г. Каковкина, С.В. Ямщиков // Трение и износ. 1993. - № 6(14).-С. 1061-1066.

32. Джонсон, К. Механика контактного взаимодействия / К. Джонсон: пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 510 с.

33. Дитчберн, Р. Физическая оптика / Р. Дитчберн. М.: Наука, 1965. —632 с.

34. Домаркас, В. И. Ультразвуковая эхоскопия / В. И. Домаркас, Э. Л. Пилецкас. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 276 с.

35. Дубовик, А.С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов / А.С. Дубовик. М.: Наука, 1975. 256 с.

36. Елизаветин, М.А. Повышение надежности машин / М.А. Елизаве-тин. М.: Машиностроение, 1973. 430 с.

37. Ениколопян, Н.С. Проблемы химической кинетики / Н.С. Ениколо-пян. М.: Наука, 1979. 322 с.

38. Ениколопян, Н.С. Свехбыстрые химические реакции в твердых телах / Н.С. Ениколопян // ЖТФ. 1989. - Т63, №9. - С. 2289 - 2298.

39. Ершов, А.А. Выглаживание с адаптивной системой управления / А.А. Ершов // Процессы и оборудование абразивно-алмазной обработки (Москва).- 1989.-№ 12.-С. 22-30.

40. Ершов, А.А. Последовательность разработки новых конструкций инструментов для алмазного выглаживания / А.А. Ершов // Процессы и оборудование абразивно-алмазной обработки (Москва). — 1989. — № 12. С. 51 - 57.

41. Зайдель, А.Н. Техника и практика спектроскопии / А.Н. Зайдель, Г.В. Островская, Ю.И. Островский. М.: Наука, 1976. 392 с.

42. Золотухин, И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов / И.В. Золотухин. М.: Металлургия, 1986. 176 с.

43. Иванов, Ю.В. Твердотельные лазеры многолучевого типа в технологии обработки материалов / Ю.В. Иванов, В.Н. Рождествин, В. А. Десяцков // Технология машиностроения. 2005. - № 10. - С. 72 - 75.

44. Интернет-сайт компании "НТ-МДТ": http ://www.ntmdt.ru/

45. Испытания материалов: Справочник: пер. с нем./ отв. ред. X. Блю-менауэр. -М.: Металлургия, 1970. 448 с.

46. Кальнер, В.Д. Цементация и нитроцементация стали / В.Д. Кальнер. М.: Машиностроение, 1973. 40 с.

47. Каргин, В.А. Теория и практика комбинированных технологических процессов с управлением пластическим деформированием / В.А. Каргин и др. // Технология машиностроения. 2007. - № 4. - С. 53 - 59.

48. Ковнеристый, Ю. К. Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов / Ю. К. Ковнеристый, Э. К. Осипов, Е.А. Трофимова. М.: Наука, 1983. 145 с.

49. Костицкий, Б.И. Трение, смазка и износ в машинах / Б.И. Костиц-кий. Киев: Техника, 1970. — 395 с.

50. Крылов, К.И. Применение лазеров в машиностроении и приборостроении / К.И. Крылов, В.Т. Прокопенко, А.С. Митрофанов. JI.: Машиностроение, 1978. 234 с.

51. Лахтин, Ю.М. Азотирование стали / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган. М.: Машиностроение, 1976. 254 с.

52. Летохов, B.C. Мощные лазеры и их применение / B.C. Летохов, Н.Д. Устинов. М.: Машиностроение, 1980. 362 с.

53. Лившиц, Б.Г. Металлография / Б.Г. Лившиц. М.: Металлургия, 1971.-404 с.

54. Макаров, В.Ф. Исследование параметров качества поверхностного слоя, полученного методом ультразвукового поверхностного пластического деформирования / В.Ф. Макаров, А.Х. Половинкин. // Технология машиностроения. 2007. - № 7 - С. 48 - 50.

55. Малышев, В.Н. Особенности строения и свойства покрытий наносимых методом микродугового оксидирования / В.Н. Малышев, Г.А. Марков, В.А. Федоров // Химическое и нефтяное машиностроение. 1984. - № 1. - С. 26 -27.

56. Малышев, В.Н. Критерии изнашивания покрытий, сформированных микродуговым методом / В.Н. Малышев, Г.М. Сорокин // Трение и износ. -1996. № 5(17). - С. 653 - 657.

57. Манохин, А.И. Аморфные сплавы / А.И. Манохин, Б.С. Митин, В.А. Васильев. М.: Металлургия, 1984. 160 с.

58. Маталин, А.А. Технология машиностроения / А.А. Маталин. Л.: Машиностроение, 1985. -496 с.

59. Мейер, К. Физико-химическая кристаллография / К. Мейер: пер. с нем. М.: Металлургия, 1972.-480 с.

60. Миронов, B.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии / B.JI. Миронов. М.: Техносфера, 2005. 144 с.

61. Мирошниченко, И.С. Закалка из жидкого состояния / И.С. Мирошниченко. М.: Металлургия, 1982. 168 с.

62. Михайлов-Тепляков, В.А. Автоматизированная лазерная резка материалов / В.А. Михайлов-Тепляков, М.П. Богданов. Л.: Машиностроение, 1976.-226 с.

63. Мозговой, И.В. Основы технологии ультразвуковой сварки полимеров: учеб. пособие / И.В. Мозговой. Изд-во Краснояр. Ун-та, 1991. - 280 с.

64. Моргунов, А.П. Получение сверхтвердых аморфных приповерхностных слоев сталей нанометаллургией / А.П. Моргунов, А.А. Федоров // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. VI Междунар. науч.-техн. конф. -Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. Кн. 2. - С. 373 - 377.

65. Моргунов, А.П. Спектральный метод контроля деталей после ударно-акустической обработки / А.П. Моргунов, А.А. Федоров. // Технология машиностроения. 2007. — №7. — С. 64.

66. Муханов, И.И. Упрочняюще сглаживающая ультразвуковая обработка / И.И. Муханов, Ю.М. Голубев, В.И. Комиссаров. JL: ЭЛЬФА-67, 1967, -45 с.

67. Муханов, И.И. Упрочнение стальных деталей шариком, вибрирующим с ультразвуковой частотой / И.И. Муханов, Ю.М. Голубев // Вестник машиностроения. 1966. — № 11. - С. 52 - 53.

68. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник / Л.Г. Одинцов. М.: Машиностроение, 1987.-328 с.

69. Папшев, Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием / Д.Д. Папшев. М.: Машиностроение, 1978. -152 с.

70. Папшев, Д.Д. Эффективность методов отделочно-упрочняющей обработки / Д.Д. Папшев // Вестник машиностроения. 1983. - №7. - С. 42 - 44.

71. Петросов, В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента / В.В. Петросов М.: Машиностроение, 1977. 166 с.

72. Пинегин, С.В. Контактная прочность и сопротивление качению / С.В. Пинегин. М.: Машиностроение, 1969.-243 с.

73. Полухин, В.А. Моделирование аморфных металлов / В.А. Полухин, Н.А. Ватолин М.: Наука, 1985. 288 с.

74. Прохоренко, В.П. Solid Works. Практическое руководство/ В.П. Прохоренко. М.: ООО «Бином-Пресс», 2004 г. 448 е.: ил.

75. Рахимянов, Х.М. Прогнозирование состояния материала в очаге деформации при ультразвуковом поверхностном пластическом деформировании / Х.М. Рахимянов, Ю.В. Никитин, А.В. Исупов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. - № 4. - С. 35 - 37.

76. Рахимянов, Х.М. Моделирование процесса формирования регулярного микрорельефа при ультразвуковом пластическом деформировании / Х.М. Рахимянов, Ю.С. Семенова // Упрочняющие технологии и покрытия. -2010. -№ 2. — С. 3 10.

77. Романов, И.Г. Об изменении коэффициента трения при кристаллизации аморфных металлических сплавов / И.Г. Романов, А.А. Трофимов, Е.И. Ефанов // Трение и износ. 1994. -№ 5(15). - С. 778 - 781.

78. Рыжов, Н.М. Управление насыщенностью углеродом диффузионного слоя при вакуумной цементации теплостойких сталей / Н.М. Рыжов, А. Е. Смирнов, Р. С. Фатхутдинов. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. - № 8.- С. 22 - 27.

79. Сандитов Д.С: Физические свойства неупорядоченных систем / Д.С. Сандитов, Г.М. Бартенев. М.: Наука, 1982. 294 с.

80. Спришевский, А.И. Подшипники качения / А.И. Спришевский. М.: Машиностроение, 1968. 632 с.

81. Телевной, А.В. Нанометаллургический процесс на основе объемной микропластичности / А.В. Телевной, А.А. Федоров // Омский научный вестник. 2006. - № 3(36). - С. 104 - 107

82. Телевной, А.В. Технологические процессы повышения конструкционной прочности деталей машин: учеб. пособие / А.В. Телевной, В.А. Телевной. Омск: ОмГТУ, 1993.-122 с.

83. Теория и технология азотирования / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган, Г.-И. Шпис, 3. Бемер. М.: Металлургия, 1991. 320 с.

84. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / гл. ред. И.П. Голямина. -М.: Сов. энциклопедия, 1979. 400 с.

85. Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов / В.И. Феодосьев. М.: Наука, 1967.-552 с.

86. Физикохимия аморфных (стеклообразных) металлических материалов / отв. ред. Ю.К. Ковнеристый. М.: Наука, 1987. — 206 с.

87. Фунатани, К. Низкотемпературное азотирование сталей в соляных ваннах / К. Фунатани // Металловедение и термическая обработка металлов. -2004,- №7.- С. 12-16.

88. Хасанов, З.М. Технологическое оборудование для нанесения износостойких покрытий на коленчатые валы методом плазменно-дугового напыления / З.М. Хасанов // Технология машиностроения. 2005. - № 12 - С. 31 - 38.

89. Хворостухин, Л.А. Особенности обработки выглаживанием легированных и высокопрочных чугунов / Л.А. Хворостухин, Р.А. Ишмаков // Вестник машиностроения. 1989. - № 8 - С. 38 - 40.

90. Цойгнер, Г. Учение о цвете / Г. Цойгнер. М.: Стройиздат, 1971.158 с.

91. Чветко, А.И. Оборудование для электроннолучевой сварки / А.И. Чветко, O.K. Назаренко, A.M. Святский. Киев.: Наука, 1973.-340 с.

92. Чудина, О.В. Механизмы упрочнения железа при лазерном легировании и азотировании / О.В. Чудина, Л.Г. Петрова, Т.М. Боровская. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. - № 4.- С. 20 - 26.

93. Шнейдер, Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом / Ю.Г. Шнейдер. Л.: Машиностроение, 1982. 248 с.

94. Шпис, Х.-Й. Контролируемое азотирование / Х.-Й. Шпис, X. Ле Тьен, X. Бирманн // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. -№ 7. - С. 7 — 11.

95. Ярославский, М.А. Реологический взрыв / М.А. Ярославский. М.: Наука, 1982.- 193 с.

96. Bridgman P.W. // J. Appl. Phys. 1937. Vol. 8. N 4. P. 328 336.

97. Bridgman P.W. // Proc. Am. Acad. Art. Sci. 1937. Vol. 71. N 9. P. 387-454.

98. Bridgman P.W. // Phys. Rev. 1935. Vol. 48. N 15. P. 825 847.

99. G. Herzer. IEEE Trans. Magn. 25, 3327 (1989).

100. H.-C. Tsai, D.B. Body. J. Vac. Sci. Technol., A5, 3287 (1987).

101. J.C. Angus, P. Koidl, S. Domitz. In: Plasma Deposited Thin Films, ed. by J. Mort, F. Jancen (CRC Boca Raton, FL, 1986) chap.

102. J.C. Angus, C.C. Hayman. Science, 241, 913 (1988).

103. Liu A. Y., Cohen M. L. Prediction of new low compressibility solids // Science. 1989. - V. 245. - P. 841 - 842.

104. Proceedings of the First Joint Sovient-West Germany International Symposium on Microscope Photometry and Acoustic Microscopy in Science. Moscow, 1985. 231 p.

105. U. Koster, U. Schuheman, M. Blank-Bewersdorf, S. Brauer, M. Sutton, G. P. Stefenson. Mater. Sci. Eng. A133, 611(1991).